Yazan : Mesut BOZOK
TYT | R&D Engineer
Bir mühendislik çalışmasında, tasarım ve üretim aşamalarından önce dikkat edilmesi gereken ilk aşama fizibilite aşamasıdır. Fizibilite kelime anlamı bakımından “uygulanabilirlik” veya “yapılabilirlik” anlamlarına gelmektedir. Kısaca bir projenin belirli kurallar çerçevesinde uygulanabilir olup olmadığının araştırılmasıdır. Bu yazıda, bir Yüzer GES projesinin fizibilitesinde dikkat edilmesi gereken konular işlenmiştir.
Yüzer GES fizibilitesi incelenirken yapılan işlemler dört ana başlık altında incelenebilir:
· Toplanan Verilerin İncelenmesi
· Enerji Üretimi ve Kurulu Güç Tahmini
· Yerleşim Planı
· Finansal Sonuçların Değerlendirilmesi
Bu dört ana konunun Yüzer GES fizibilite çalışmasında ayrıntılı olarak incelenmesi gerekmektedir. Bu makalede detaylı bir Yüzer GES fizibilite çalışmasını göstermek için, yüzen bir PV proje alanı belirlenmiş ve örnek olarak bir hidroelektrik santrali seçilmiştir. HES üzerine yüzer bir PV sistemi kurulacak ve buna göre yaklaşımlar yapılacaktır.
Toplanan Verilenin İncelenmesi
Yüzer GES fizibilite işlemlerinin ilk adımı mutlaka doğru verilerin alınması ve alınan verilerin incelenerek doğru yorumların yapılması üzerine olmalıdır. Projemizi yapacağımız alan hakkında yeterli bilgiye ulaşmadan sağlıklı yaklaşımlar yapmamız ve dolayısıyla doğru sonuçlar elde etmemiz mümkün değildir. Bizden hidroelektrik santraline ait Yüzer GES projesi gerçekleştirmemizi isteyen HES yönetiminden; bölgenin, maksimum ve minimum su kotunu, koordinatlarını, batimetrik haritasını ve meteorolojik veri geçmişi gibi bilgileri talep etmemiz gerekmektedir. Eğer bu bilgilere hazır olarak ulaşamıyorsak, mevcut veriler dahilinde yaklaşım yapmamız gerekmektedir. Bölge hakkında bu verilerin incelenmesi ve doğru şekilde yorumlanması; Yüzer GES projesinde, gerek dizayn aşamasında gerekse de kurulum ve işletme aşamalarında bize yol gösterecektir.
Enerji Üretim ve Kurulu Güç Tahmini
Yüzer GES sistemi için gerekli veriler incelendikten sonra bir enerji üretim tahmini yapmak yolumuzu aydınlatacaktır. Yüzer GES’in belirlenen bölgeye uygunluğu incelenmeli, gelen taleplere göre ve hedeflenen enerji gücüne göre uygun güneş paneli ile inverter seçimleri yapılmalıdır. Bu seçimler yapılırken panel ve inverterlerin birlikte çalışacağı unutulmamalı ve iki bileşenin birbirlerine olan uygunluklarına dikkat edilmelidir. Panel ve inverter sayıları belirlenirken hedeflenen veya istenilen kurulu güce de dikkat etmek gerekmektedir. Eğer istenilen hedefte; bir kurulu güç var ise, panel ve inverter sayılarını belirlemek daha kolay olacaktır. Kurulması istenen Yüzer GES gücü işletme sahibi tarafından belirlenmiş olsa da doğru mühendislik için “HES-Yüzer GES üretimi” analizi yapılarak işletmeden onay alınmalıdır. Ancak bu konuda bir esneklik bırakıldıysa ve maksimum verim hedefleniyorsa ekstra çalışma yapmamız gerekmektedir. Panel ve inverter sayıları belirlendikten sonra, gölgelenme dikkate alınmadan panel kurulabilecek maksimum alan belirlenip ön değerlendirme için taslak bir yerleşim yapılmalıdır. İlerleyen aşamalarda nihai güç belirlenirken gölgelendirmenin büyük önem teşkil edeceği unutulmamalıdır.
Taslak olarak yapılan Yüzer GES yerleşimi, “PVsyst” gibi güneş enerjisi alanında üretim raporları ve yerleşim planları sunan bir yazılımda simüle edilerek tahmini bir üretim verisine gidilebilir. Ulaşılan veriler ile toplam kurulu güç hakkında bir tahmin yapılabilir ve HES-Yüzer GES üretim analizi yapılırken gölge etkisinden dolayı oluşacak kayıpların da hesaplanmasıyla “Yüzer GES’in kurulu gücü” en doğru şekilde belirlenebilir.
Yerleşim Planı
Yüzer GES için enerji üretimi ve kurulu güce dair hedeflenen miktarın belirlenmesinden sonraki aşama, panellerin yerleşim planlarına geçişi olacaktır. Yazımızın başında örnek belirlediğimiz HES üzerine kurulacak Yüzer GES’i değerlendirdiğimizde, kurulum yapılacak alana bağlı olarak tüm sistemin tek bir ada üzerinde mi yapılacağı yoksa birden fazla adacık üzerinde mi kurulumu gerçekleşeceğine karar verilmelidir. Toplam gücü küçük hedeflenen, rezervuar yapısı uygun olan Yüzer GES’lerde tek bir ada üzerinden kurulum yapmak uygundur. Bu değerlendirme yapılırken kurulum yapılan bölgenin batimetrik haritası, jeopolitik konumu, su seviyesi değişimleri, su akışı ve gölgelenme durumları hayati önem taşımaktadır.
Kurulum yapılacak bölge seçilirken geçmiş dönemlerde su altında kalan ve su seviyesinin düşmesiyle su üzerine çıkabilecek materyaller gibi konular dikkate alınmalıdır. Çevredeki en yüksek bölgeler belirlenip, o bölgelerin Yüzer GES kurulumu yapılacak alana olan gölgelendirme etkisine dikkat edilmelidir. Gölgelendirme etkisi, yerleşim planı yapılırken verimi etkileyecekken diğer etkiler direkt olarak yapısal bozukluklara sebebiyet verebilir. Yüzer GES kurulumunda toplam güç olarak yüksek miktarlar hedefleniyorsa, adaların boyutları hem teknik analizlerle hem de kurulum ve işletme aşamaları planlamalarıyla oluşturulmalıdır.
Finansal Sonuçların Değerlendirilmesi
Tüm belirtilen çalışmalar yapıldıktan sonra Yüzer GES fizibilitesinin son aşaması finansal sonuçların değerlendirilmesidir. Topladığımız ve elde ettiğimiz veriler ile bir “Levelized Cost of Energy (LCOE)” değeri elde edilecektir. LCOE, elektrik üretim santrallerinin birim maliyetini hesaplamak için kullanılan bir yöntemdir. İlk yatırım maliyeti, işletme ve bakım masrafları, yakıt masrafları hesaba katılarak enerji birim fiyatı hesaplanır. Böylece enerjinin zarar etmeden satılması için minimum fiyat belirlenir. Bir Yüzer GES’in ortalama yaşam ömrü 25 yıl olarak düşünülerek, finansal açısından tahmini geri dönüş süresi hesaplanır. Hesaplanan LCOE ve tahmini geri dönüş sürelerine bağlı olarak, Yüzer GES fizibilitesi hakkında bir yorum yapılabilir.
Sonuç olarak, bir Yüzer GES fizibilite çalışması yapılırken ilk aşamada toplanan veriler incelenir. İkinci aşamada toplam enerji üretimine ve kurulu güce dair tahminler yapılır ve yerleşim planı üzerine çalışmalar gerçekleştirilir. Tüm bu işlemlerden sonra elde edilen LCOE ve tahmini geri dönüş süresine bağlı olarak üzerinde çalışılan Yüzer GES projesinin uygunluğu hakkında bir fikre sahip olunur.